题目内容

设函数f(x)=2
3
sinxcosx+2cos2x-1(x∈
R)的最大值为M,最小正周期为T
(1)求M,T及函数的单调增区间;
(2)10个互不相等的正数xi满足f(xi)=M,且xi<10π(i=1,2,…,10)求x1+x2+…+x10的值.
分析:先利用二倍角公式及两角和的正弦公式将函数f(x)化为y=Asin(ωx+φ)的形式,(1)利用y=Asin(ωx+φ)型函数参数的几何意义及周期计算公式即可得M、T,再将内层函数看作整体,利用外层函数的单调性解不等式即可得函数f(x)的单调增区间;(2)因为f(xi)=M,所以xi为函数f(x)的对称轴,求出此对称轴方程,在规定范围内列举求和即可
解答:解:f(x)=2
3
sinxcosx+2cos2x-1

=
3
sin2x+cos2x=2(cos
π
6
sin2x+sin
π
6
cos2x)
=2sin(2x+
π
6

(1)∴函数f(x)的最大值M=2,最小正周期T=
2

由-
π
2
+2kπ≤2x+
π
6
π
2
+2kπ,得kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6
,k是整数
∴函数f(x)的单调增区间为[kπ-
π
3
,kπ+
π
6
]k∈z
(2)∵f(xi)=M=2
∴2xi+
π
6
=2kπ+
π
2
,xi=kπ+
π
6

∵0<xi<10π,∴0≤k≤9  k∈Z
∴x1+x2+…+x10=(1+2+3+…+9)π+10×
π
6
=
140π
3
点评:本题考查了利用三角变换公式化简三角函数式的技巧,y=Asin(ωx+φ)型函数参数的几何意义及周期计算公式,单调区间和对称轴的求法
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